J0313-1806 的艺术家印象图。 （NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva）
数十亿光年之外的星系是我们迄今为止发现的同类星系中最遥远的，这体现了对我们的模型的另一个挑战和星系的形成，并提供了罕见的早期宇宙一瞥。
它被命名为 J0313-1806，是一颗距地球超过 130 亿光年的类星体，完全形成时其中心有一个令人难以置信的巨大超大质量黑洞，并以惊人的速度产生新生恒星——距地球诞生仅 6.7 亿年。。
由亚利桑那大学领导的一个研究小组甚至发现了热类星体风的证据，这种热风从 J0313-1806 中心的超大质量黑洞以光速的 20% 吹出。
“这是超大质量黑洞如何影响其周围宿主星系的最早证据，”天文学家王飞歌说亚利桑那州斯图尔德天文台的。 “通过对较远星系的观察，我们知道这种情况一定会发生，但我们从未见过它在宇宙的早期发生过。”
类星体 - “的缩写”准恒星射电源“ - 是活跃星系核令人难以置信的明亮结果，超大质量黑洞吸积物质的速度如此之快，产生的热量在整个宇宙中燃烧。J0313-1806 的核心正在以每年 25 个太阳质量的速度吸积物质；但它距离我们太远了，只有我们一些最强大的望远镜的综合力量才能在黎明时将其作为红外点探测到。
然后，利用智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）对其进行了更详细的研究。这些观测结果共同揭示了迄今为止最遥远的类星体，打破了之前的记录保持者，J1342+0928，2000万年。
J1342+0928 被发现于大爆炸后 6.9 亿年，它具有足够的挑战性，因为它是一个超大质量黑洞，质量相当于 8 亿太阳质量。但 J0313-1806 却击败了它——它的超大质量黑洞的质量是其两倍，达到 16 亿太阳质量。
在大爆炸发生后不久，它的质量就非常大了，对于我们当前的一些模型来说也太大了。其中一个模型提出，超大质量从小处开始，通过积累物质来成长。另一种观点认为，它们是通过致密星团的直接塌缩而形成的。
这些模型适用于遥远宇宙中发现的其他类星体，例如 J1342+0928，但不适用于 J0313-1806。研究小组计算出，即使 J0313-1806 超大质量黑洞在大爆炸后约 1 亿年形成，并以模型允许的速度增长，它仍然需要从一开始就以 10,000 个太阳质量开始。
然而，还有第三种选择。
“这告诉你，无论你做什么，这个黑洞的种子一定是通过不同的机制形成的，”said astronomer Xiaohui Fan亚利桑那大学天文学系。 “在这种情况下，大量原始的冷氢气直接塌缩成种子黑洞。”
J0313-1806 成为一件令人着迷的物品还有其他原因。它的恒星形成率约为每年 200 个太阳质量，将其归类为我们所说的星爆星系。这是星系生命中的一个激烈阶段。在如此高的恒星形成率下只是时间问题在所有恒星形成材料耗尽之前。
而类星体风——从围绕超大质量黑洞旋转的物质吸积盘中流出的极热等离子体——也无济于事。这些风正在从星系中剥离寒冷的恒星形成气体，这被认为最终会熄灭或熄灭恒星的形成。
“我们认为这些超大质量黑洞是许多大星系在某个时候停止形成恒星的原因，”范说。
“我们在较低的红移处观察到这种‘猝灭’，但直到现在，我们还不知道这个过程在宇宙历史上有多早开始。这个类星体是猝灭可能在非常早期发生的最早证据。”
最终，附近也不会再有任何东西可供超大质量黑洞吞噬，而且它明亮的火焰也会变暗，至少从我们的角度来看是这样。由于从 J0313-1806 到达我们的光线已有 130.3 亿年的历史，因此银河系现在看起来可能与我们所看到的非常不同。
尽管如此，类星体和其他人喜欢它，构成了一个不断增长的目录，正在帮助天文学家拼凑出我们的宇宙如何爆发生命的奥秘。而且，随着我们的仪器变得越来越灵敏，我们对万物起源的理解也将不断增长。
“未来的观察”王说”，“可以更详细地解析类星体，显示其流出的结构以及风延伸到其星系的距离，这将使我们更好地了解其演化阶段。”
该研究已在美国天文学会第237次会议。也已被接受天体物理学杂志通讯，并且可用于arXiv。
